Recyklace tepla z šedých vod

Metody používané pro odebírání tepla

Odebírání tepla z odpadní vody můžeme provádět buď lokálně, nebo centrálně. O volbě, kterou metodu použít, rozhoduje průtok odpadní vody. Pro menší provozy a rodinné domy je investičně zajímavější lokální rekuperace tepla , která reaguje na aktuální spotřebu. U větších aplikací je možno odpadní vodu akumulovat, odebrat z ní potřebné teplo a až poté ji vypustit do stokové sítě nebo na ČOV .

Lokální systémy rekuperace tepla jsou založeny na principu odebírání tepla z odtékající vody, která předehřívá studenou vodu do sprch nebo jiných aplikací. Existují dva druhy aplikací: předehřev studené vody pro okamžitou spotřebu a předehřev studené vody do zásobníku TUV.

Centrální systémy jsou vhodné pro větší objekty, které produkují větší množství šedých vod. U těchto aplikací, kde je odběr vody kolísavý, se voda shromažďuje v akumulační jímce, která slouží jako zdroj tepla pro primární okruh tepelného čerpadla. Velkou výhodou tohoto uspořádání je velice jednoduchá konstrukce tepelného výměníku, který je možno řešit plastovými trubkami nebo hadicemi – nízké investiční náklady.

Zpětné získávání tepla z odpadní vody při sprchování

Výměníky na zpětné získávání tepla z odpadní vody při sprchování mají velmi snadnou údržbu, jednoduchý a beznákladový provoz, protože nepotřebují žádná čerpadla. Životnost zařízení je srovnatelná s životností ostatních zařizovacích předmětů. Existují svislé a vodorovné systémy. Pokud je to možné, je vždy lepší volit svislé systémy, které jsou za nižší cenu schopné dosáhnout vysoké účinnosti. Vodorovné systémy zase na druhou stranu v sobě obsahují už některé další komponenty, jako je např. sprchový žlábek nebo sifon.

Obr. 1: Vertikální výměník (trubka v trubce) vlevo, horizontální výměník (sprchový žlab) vpravo

Svislé systémy sestávají z dvouplášťové trubky z mědi, jejímž středem gravitačně stéká teplá odpadní voda jako tenký film po vnitřních stěnách. Tento film zajišťuje dobrý přenos tepla konvekcí do dvouplášťové měděné trubky, na jejíž vnější straně teče v protiproudu, díky přetlaku z vodovodního řádu vzhůru, studená voda. Svislé výměníky musí být výškově umístěny pouze svisle pod sprchovou vaničkou, což znamená, že zasahují o patro níže. To ze svislých systémů dělá ideální volbu pro novostavby, u rekonstrukcí může tento požadavek znamenat problém (především u bytových domů).

Vodorovné systémy jsou vhodné především pro rekonstrukce. Jsou mezi nimi velké rozdíly – konstrukce, účinnost i cena se liší podle druhu a výrobce. Jejich nespornou výhodou je samozřejmě instalace přímo pod sprchovou vaničku, do podlahy sprchy, nebo do sprchové vaničky. Obecně lze říct, že vodorovné výměníky mají nižší účinnost a zanášejí se, proto je nutné je čistit, v případě žlábků minimálně jednou za měsíc. Výrobci tomu ale samozřejmě přizpůsobují odnímatelné části, díky kterým se uživatel snadno dostane dovnitř.

Obr. 2: Sprchový žlab s výměníkem

Pro sprchování ve vaně je možné zvolit svislý trubkový výměník, ale pokud pro něj není dostatek místa je možné zvolit i výměník vodorovný, který se instaluje do prostoru rovnou pod vanu. Obecně je takové zařízení potřeba lépe chránit před znečištěním vzhledem k jeho komplikovanému čištění. Vhodné je tedy osadit jemné sítko na odtoku sprchy a dodatečně výměník alespoň jednou ročně propláchnout horkou vodou s chemickým čističem odpadů. Zařízení ale ovšem snesou i proplach tlakovou vodou, respektive čištění perem na odpady. Čištění výměníku je doporučeno pro udržení vysoké účinnosti rekuperace tepla výměníku, k jeho ucpání by nemělo dojít.

Nejlepší dostupná zařízení dosahují stacionární účinnosti přes 70 %. Nemůžeme to ale chápat jako 70% úsporu energie, protože reálná spotřeba energie na ohřev teplé vody je vždy vyšší než spotřeba teplé vody. Na vině jsou tepelné ztráty zásobníku teplé vody, potrubí, časová prodleva v náběhu zásobníku, odpar tepla při sprchování, účinnost zdroje tepla a podobně. Ze zkušenosti lze vyvodit, že nejlepší zařízení, tedy to s deklarovanou účinností 70 %, uspoří přibližně polovinu energie na přípravu teplé vody pro sprchování.

Ing. Karel Plotěný

Použité zdroje:

Pavel Ševela, MSc a Dagmar Česká: Zpětné získávání tepla z odpadní vody snižuje náklady na provoz domu

• Pavel Ševela, MSc a Dagmar Česká: Zpětné získávání tepla z odpadní vody snižuje náklady na provoz domu